隨著工程機(jī)械向高性能發(fā)展，其結(jié)構(gòu)用鋼強(qiáng)度要求越來(lái)越高，高強(qiáng)度鋼以其高的強(qiáng)度、性能及經(jīng)濟(jì)性好等特征，廣泛應(yīng)用于電力、壓力容器、車輛制造等領(lǐng)域。在其結(jié)構(gòu)的焊接生產(chǎn)中，焊接難度愈來(lái)愈大，技術(shù)要求越來(lái)越高，焊接已成為影響高強(qiáng)度鋼應(yīng)用至關(guān)重要的因素。高強(qiáng)鋼的焊接與碳鋼相比有較大的差異，主要是熱影響區(qū)容易出現(xiàn)組織軟化和裂紋。如何防止和解決這一難題，除合理選擇焊接材料和工藝外，優(yōu)化高強(qiáng)鋼自身的可焊性尤為重要。

中國(guó)兵器科學(xué)研究院的研究者們采用焊接熱影響區(qū)最高硬度試驗(yàn)法、T型接頭焊接熱裂紋試驗(yàn)法、斜Y型坡口焊接冷裂紋試驗(yàn)法和對(duì)接接頭剛性拘束焊接裂紋試驗(yàn)法，對(duì)30CrNiMo高強(qiáng)度鋼進(jìn)行了工藝焊接性和抗裂性能的綜合評(píng)定。

試驗(yàn)用板材30CrNiMo為德國(guó)DIN17006標(biāo)準(zhǔn)中Cr-Ni-Mo系列低合金高強(qiáng)度鋼。該鋼種碳含量高，加入的合金元素也較多，因而其硬度和脆性較大，對(duì)焊接裂紋比較敏感。為了改善原高強(qiáng)度鋼工藝性差，采用化學(xué)成分優(yōu)化、提高潔凈度、均勻度和組織精細(xì)化控制等方法。對(duì)優(yōu)化后的15mm厚規(guī)格30CrNiMo高強(qiáng)度鋼進(jìn)行焊接抗裂性研究，以評(píng)定其可焊性。

對(duì)高強(qiáng)鋼焊接方法的選取，采用焊接熱輸入密度集中、效率高、熔池保護(hù)及脫氫效果好、焊接變形小的CO2焊或富氬氣體保護(hù)焊。采用7%CO2+93%Ar2的富氬混合氣體保護(hù)，焊絲選擇生產(chǎn)中使用的規(guī)格為Φ1.2mmHCr20Ni10Mn7Mo焊絲。

為了考核高強(qiáng)鋼的可焊性，從工藝焊接性、抗裂性兩個(gè)方面對(duì)材料進(jìn)行評(píng)價(jià)。其中抗裂性包括焊接熱裂紋、焊接冷裂紋和剛性拘束。焊接規(guī)范見(jiàn)下表：

焊接熱影響區(qū)最高硬度HV值在545左右，15mm厚高強(qiáng)度鋼板各種裂紋試驗(yàn)焊接接頭區(qū)域均未發(fā)現(xiàn)裂紋；

30CrNiMo高強(qiáng)度鋼對(duì)焊接冷裂紋較敏感，焊接時(shí)需要考慮預(yù)熱或后熱處理；

通過(guò)化學(xué)成分優(yōu)化、提高潔凈度、均勻度和組織精細(xì)化控制等方法，經(jīng)優(yōu)化后的15mm厚30CrNiMo高強(qiáng)度鋼板具有較高的抗焊接熱裂紋敏感性和焊接冷裂紋敏感性。

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